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脱硫系统概述及设备简介1.1脱硫系统概述山西京玉发电有限责任公司2X300MW火电机组采用石灰石-石膏湿法全烟气脱硫工艺（以下简称FGD），原烟气中SO2含量不超过2500mg/Nm3，设计脱硫率不小于95%，净烟气中SO2含量不超过125mg/Nm3，脱硫装置出口净烟气温度按不小于47℃设计，脱硫后烟气从烟囱一侧接入，烟尘排放浓度低于50mg/Nm3,两套FGD共设一个公共石膏储仓和一个事故浆液箱。1.1.1脱硫主要系统1）烟气系统2）吸收塔系统3）石灰石浆液制备及供应系统4）石膏一、二级脱水系统5）工艺水系统6）排放系统7）废水处理系统8）压缩空气系统10）电气系统1.1.2吸收塔内的化学反应发生在吸收塔的整个反应情况为：1SO2+CaCO3→CaSO3+CO2SO3+CaCO3→CaSO4+CO2还发生了许多中间反应步骤，在含水浆液中形成钙离子。CaCO3(s)→CaCO3(aq)CaCO3(aq)+H2O→Ca2++HCO3-+OH-在吸收塔中烟气与浆液接触面形成亚硫酸根离子。SO2（g）→SO2（aq）SO2（aq）+H2O→H2SO3→H2SO3-+H+HSO3-→H++SO32-在原地强制氧化的环境中形成主要沉淀物石膏。SO32-+1/2O2→SO42-Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4·2H2O(s)亚硫酸盐离子也与钙离子结合形成半水亚硫酸钙沉淀物。Ca2++SO32-+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O(s)除了二氧化硫之外，吸收塔也从烟气中脱除氯化氢和氟化氢，碳酸钙与这些物质发生反应生成可溶解盐。2HCl+CaCO3→CaCl2+H2O+CO22HF+CaCO3→CaF2+H2O+CO21.1.3化学定义2Ca钙SO2二氧化硫SO32-亚硫酸根离子SO42-硫酸根离子CO2二氧化碳CaSO3亚硫酸钙CaSO4硫酸钙CaCO3碳酸钙CaF2氟化钙CaCl2氯化钙HCO3-碳酸氢根离子H2SO3亚硫酸H2O水HCl氯化氢HF氟化氢CaSO4·2H2O石膏CaSO3·1/2H2O半水亚硫酸钙(aq)含水浆液3(s)固体1.2脱硫系统基本流程1.2.1烟气系统：除尘器—→引风机—→原烟气挡板门（原烟道）—→吸收塔（洗涤区—→喷淋层—→除雾器）—→净烟气挡板门（净烟道）—→烟囱；1.2.2吸收塔系统：1）石灰石浆液输送泵—→吸收塔循环池—→石膏浆液排出泵；2）原烟气—→吸收塔入口—→吸收塔喷淋层—→除雾器—→净烟气出口；1.2.3石灰石浆液制备及供应系统：石灰石粉车—→石灰石粉仓—→手动闸板门—→电动闸板门—→电动锁气器—→石灰石浆液箱—→石灰石浆液输送泵—→#1、#2吸收塔/返回石灰石浆液箱；1.2.4石膏脱水系统1）石膏一级脱水系统:石膏浆液排出泵—→石膏浆液旋流器—→分离出带有细小颗粒的浆液—→废水箱—→废水浆液旋流器/返回吸收塔；2）石膏二级脱水系统:①石膏浆液旋流器底流—→底流分配器—→真空皮带脱水机—→真空皮带机脱水后的石膏直接落入石膏仓—→外运；②真空皮带脱水机脱出的水—→滤液接收罐（气液分离器）—→滤液箱—→#1或#2吸收塔；③真空泵密封排出的水—→滤布冲洗水箱—→真空皮带脱水机滤布冲洗水/滤饼冲洗水箱补水；④滤布冲洗后的水和皮带密封的水—→地漏—→滤液箱—→#1或#2吸收塔；⑤各泵机封冷却水—→吸收塔区域地坑←—管道冲洗水。41.2.5工艺水、冷却水系统1）工艺水系统：①工艺水箱—→工艺水泵—→返回工艺水箱/吸收塔浆液箱循环泵冲洗水/石灰石浆液制备及供应系统补充水/石灰石浆液输送泵冲洗水/石灰石浆液输送泵机封水/滤液泵冲洗水/废水泵冲洗水/废水泵机封水/真空皮带脱水系统用水/真空泵密封水/真空泵轴封水/废水系统用水/石灰石浆液密度计冲洗水/石膏浆液PH计冲洗水/石膏旋流器冲洗水/石膏旋流器溢流管道冲洗水/废水旋流器冲洗水/吸收塔地坑泵冲洗水/吸收塔石膏浆液排出泵冲洗水/吸收塔石膏浆液排出泵机封水/吸收塔氧化空气冷却水/吸收塔搅拌器冲洗水/吸收塔石灰石浆液供浆管道冲洗水/事故浆液返回泵冲洗水/1#、2#滤布冲洗水箱的补充水/浆液循环泵机封水/浆液循环泵减速器润滑油冷却水/氧化风机油箱冷却水；②工艺水箱—→除雾器冲洗水泵—→返回工艺水箱/1#或2#吸收塔除雾器冲洗水供水/给1#或2#吸收塔补水；1.2.6排放系统：1）事故浆液箱—→事故浆液返回泵—→1#、2#吸收塔；2）吸收塔区域地坑—→吸收塔区域地坑泵—→吸收塔/事故浆液箱；1.2.7废水处理系统1）废水处理加药系统:1.盐酸车—→卸酸泵—→盐酸缓冲箱—→盐酸计量箱—→盐酸计量泵—→返回盐酸计量箱/；2.助凝剂—→助凝剂料斗—→干粉进料器—→助凝剂计量箱—→助凝剂计量泵—→助凝箱3.絮凝剂—→絮凝剂料斗—→干粉进料器—→絮凝剂计量箱—→絮凝剂计量泵—→絮凝箱4.有机硫化物药剂—→有机硫计量箱—→有机硫计量泵—→反应箱/返回有机硫计量箱；5.石灰粉车—→石灰石粉仓—→石灰乳制备箱—→石灰乳计量泵—→中和箱；52）废水处理系统:1.脱硫废水和石灰乳—→中和箱—→反应箱（加入有机硫、助凝剂）—→絮凝箱（加入絮凝剂）—→澄清/浓缩池—→出水箱—→出水泵—→排水池—→灰场、灰库、渣仓；1.3脱硫系统简介1.3.1烟气系统简介烟气系统的主要作用是进行脱硫装置的投入和切除，为脱硫运行提供烟气通道。锅炉的烟气从引风机排出，经原烟道进进入吸收塔。浆液喷淋使烟气带水，烟气温度从124ºC降至47ºC，同时吸收烟气中的SO2，与石灰石发生反应后结晶生成石膏。部分石灰石浆液和石膏浆液被收集在吸收塔底部，并再次被3台浆液循环泵循环至喷淋层，循环喷淋浆液不仅用于吸收烟气中的SO2，同时还用来冷却烟气。在烟气离开吸收塔前，通过吸收塔顶部的两级高效人字形除雾器，从饱和烟气中脱除携带的微滴和灰尘。利用除雾器冲洗水对除雾器进行冲洗，防止除雾器结垢和堵塞，还可以为吸收塔补充因蒸发及脱水所造成的水分损失。烟气在进入烟囱排入大气之前，经吸收塔顶部出口出来，经净烟道进入烟囱后排放至大气。1.3.2吸收塔系统简介吸收塔的主要功能是使pH控制到5至6，含有化学吸附剂碳酸钙的浆液从烟气中脱除二氧化硫。吸收塔反应池作用是为促使碳酸钙分解、强制氧化和固体物结晶提供场所。吸收塔系统包括：吸收塔（两个）、吸收塔浆液循环泵（六台）、吸收塔搅拌器（八台）、除雾器（四层）、氧化空气风管（六根）、喷淋母管（六层）等。烟气从吸收塔中部进入吸收塔，与吸收浆液逆流接触，在塔内进行吸收反应生成亚硫酸氢钙，对吸收塔内的亚硫酸钙再进行强制氧化反应生成硫酸钙，最后石膏过饱和溶液结晶，得到脱硫副产品石膏；为了提供使亚硫酸钙氧化为硫酸钙所需的空气，特设置了氧化空气系统，氧化风机通过管道连接到安装在吸收6塔内搅拌器处的空气喷枪，对吸收塔内喷吹空气。两套吸收塔系统共配备有四台氧化风机，两台运行，两台为备用。在添加新鲜石灰石浆液的情况下，石灰石、副产物和水等混合物形成的浆液从吸收塔浆液池经浆液循环泵打至喷淋层，在喷嘴处雾化成细小的液滴，自上而下地落下。在液滴落回吸收塔浆液池的过程中，实现了对烟气中的二氧化硫、三氧化硫、氯化氢和氟化氢等酸性成份的吸收，经吸收塔洗涤后的净烟气通过除雾器除去雾滴后，再进入烟气再热器升温后排入大气。1.3.3石灰石浆液制备及供应系统简介石灰石浆液制备及供应系统的作用是：存储石灰石粉、配制合格的石灰石浆液、向吸收塔供给新鲜合格的石灰石浆液，保证吸收塔内浆液的pH值在5—6之间。石灰石浆液制备及供应系统包括：石灰石粉仓、电动锁气器（两台）、手动闸板门（两个）、电动闸板门（两个）、石灰石浆液箱（一个）、搅拌器（一台台）、石灰石浆液输送泵（四台）、仓顶布袋除尘器（一个）、流化风机（两台）、流化风加热器（一台）等。制浆系统的运行方式为：石灰石粉从石灰石粉仓经手动闸板门和电动锁气器送到石灰石浆液箱，加入稀释液（工艺水）进行配制，配置成适合的石灰石浆液，含固量控制25%-30%。石灰石浆液通过石灰石浆液输送泵从石灰石浆液池输送到吸收塔，石灰石浆液输送泵设计为根据吸收塔内的pH值，按要求的消耗率向吸收塔供给石灰石浆液，多余浆液返回到石灰石浆液池。1.3.4石膏脱水系统简介石膏脱水系统的作用是将来自吸收塔的石膏浆液含水量脱除到不大于10%后，将石膏排至石膏储仓。石膏脱水系统包括：石膏浆液排出泵（四台）、石膏浆液旋流器（两台）、真空皮带脱水机（两台）、真空泵（两台）、滤布冲洗水箱（两个）、滤布冲洗水泵（两台）、滤液接收罐（两个）、滤液箱（一个）、滤液泵（两台）、滤液箱搅拌器（一台）等。71.3.5工艺水、冷却水系统简介工艺水、系统主要设备：工艺水箱（一个）、工艺水泵（两台）、除雾器冲洗水泵（三台）。工艺水来自电厂生产水、1、2号定排水以及后期化学工业废水，工艺水主要是石灰石浆箱补水，补充吸收塔内蒸发失去的水分、废水处理系统和石膏带走的水分，工艺水还用于氧化空气冷却、浆液管道冲洗，各个泵的机封水，脱水系统用水、氧化风机油箱的冷却水、浆液循环泵轴封冷却水，循环泵减速机冷却水等。1.3.6排放系统简介排放系统主要包括：事故浆液箱系统、吸收塔区域地坑系统。事故浆液箱配有一台事故浆液返回泵、一个顶进式搅拌器和一个液位传感器。吸收塔区域地坑包括两个液下泵、一个液位传感器和一个机械式搅拌器。各系统的主要作用如下：事故浆液箱系统：如果吸收塔因大修或故障原因必须排空，事故浆液箱可用于临时储存吸收塔内的浆液。吸收塔区域地坑系统：用于收集吸收塔区域及综合楼内沟道的集水及校验、取样、冲洗、清洗过程或渗漏而产生的浆液。第二章脱硫系统设计值及设备规范2.1脱硫系统设计值整套脱硫装置在保证锅炉BMCR工况条件下、原烟气中SO2的含量不超设计2500mg/Nm3，净烟气中的SO2含量不超过125mg/Nm3，脱硫效率不小于95%2.1.1石灰石消耗：6t/h；82.1.2工艺水消耗：在设计条件BMCR工况下，工艺水：150t/h（两台炉）；2.1.3石膏产量：15t/h（两台炉）；2.1.4FGD废水量：12m3/h；2.1.8FGD石膏品质：CaCO3含量小于3%表面水份不大于10%2.2脱硫系统投运规定2.2.1机组负荷在不投油情况下已运行稳定；2.2.2电袋除尘电场均已投入运行；2.2.3FGD入口烟气温度不高于160℃；2.2.4传动保护试验良好，运行设备联锁保护试验良好；2.2.5原、净烟气挡板门和旁路挡板门开关试验良好；2.2.6脱硫烟气系统各设备具备投入条件，其它各系统设备已稳定运行；2.3各设备系统在运行中的保护定值序号KKS编码工艺用途量程起点量程终点单位作用动作说明备注烟气系统110HTA10CQ101原烟气SO2含量05000mg/Nm3＞2500AH210HTA10CQ102原烟气O2含量025%9序号KKS编码工艺用途量程起点量程终点单位作用动作说明备注310HTA10CQ103原烟气烟尘含量0500mg/Nm3＞100AH401HTA10CF101原烟气流量040Nm/s510HTA10CM101原烟气湿度020%610HTA15CQ101净烟气SO2含量0500mg/Nm3＞125AH710HTA15CQ102净烟气O2含量025%810HTA15CQ104净烟气NOX含量01000mg/Nm3100AH910HTA15CQ105净烟气CO含量01000mg/Nm31010HTA50CQ103净烟气烟尘含量0500mg/Nm3＞50AH1110HTA15CP101净烟气压力2000-2000Pa1210HAT15CT301净烟气温度0300℃1310HTA15CF101净烟气流量040Nm/s1410HTA10CP101～103原烟气压力04KPa＞1.5AH04KPa＞2Poff快开旁路挡板100%压力三选中1510HTW15CP101挡板密封风机出口总管压力010KPa＞6AH10序号KKS编码工艺用途量程起点量程终点单位作用动作说明备注1610HTA15DP101~103旁路挡板门两侧差压03KPa